Una delle cose che a volte dobbiamo accettare nella scienza è che abbiamo osservato fatti che non possiamo spiegare completamente. La fatica non è ben compresa fisiologicamente.
Per le medie e lunghe distanze, il corpo umano ha abbastanza glicogeno muscolare e glicogeno epatico per alimentare uno sforzo vigoroso per circa 2 ore. Non è una coincidenza che un ritmo da maratona da record mondiale sia di poco più di 2 ore e che anche gli atleti dilettanti tendano a battere dopo circa 2 ore.
Dal momento che hai abbastanza glicogeno per andare per un paio d'ore, la domanda è perché non riesci a mantenere lo stesso ritmo per due ore che potresti per 15 minuti. Nessuno lo sa davvero. Il metablismo anaerobico è rilevante, ma solo su scale temporali molto brevi. Si credeva che la fatica fosse causata dall'accumulo di prodotti di scarto come l'acido lattico e dalle variazioni del pH nei tessuti muscolari. I lavori recenti non supportano questa idea. Il tipo di modello che attualmente ha il supporto più sperimentale è che la fatica è qualcosa che il sistema nervoso centrale fa per mantenere l'omeostasi.
Il mantenimento dell'omeostasi richiede che il corpo si protegga dai danni, si mantenga dal surriscaldamento ed eviti di rimanere senza carburante. Fattori come l'acido lattico e il pH possono essere input che il SNC utilizza per prendere queste decisioni, ma probabilmente non sono fattori che limitano fisicamente. Questa ipotesi è supportata, ad esempio, dall'osservazione che quando il clima è caldo, le prestazioni diminuiscono prima che la temperatura corporea aumenti. Ciò suggerisce che il sistema nervoso centrale sta prevedendo che si surriscaldi. Allo stesso modo, il sistema nervoso centrale potrebbe prevedere che in futuro rimarrà senza carburante.
Le persone hanno costruito modelli matematici di questo genere di cose, ad esempio Reardon 2012. Reardon riesce a riprodurre dati a medie distanze dimostrando che le persone tendono a rallentare più tardi in una gara, che interpreta nel senso che esiste una strategia di stimolazione ottimale che comporta decelerazione. Non è chiaro come o se un modello come questo corrisponda a qualsiasi limitazione fisiologica fondamentale o fornisca informazioni sui meccanismi sottostanti. Non sono un esperto in questo genere di cose, ma un libro recente che sembra fare un buon lavoro nel delineare lo stato dell'arte dal punto di vista di un atleta d'élite è Magness 2014.
Come atleta dilettante, non trovo molta guida utile nei dati scientifici, tranne nel senso negativo che mi incoraggia a non preoccuparmi troppo di ciò che dicono gli esperti, perché gli esperti non sembrano davvero sapere cosa sia sta succedendo.
Magness, The science of running, 2014
Reardon, pacing ottimale per corse su pista da 400 me 800 m, 2012, http://arxiv.org/abs/1204.0313